Умнова М.В.
РАЗРАБОТКА ОКИСЛЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД *
Аннотация:
статья представляет передовые технологии в области горнодобывающей промышленности, акцентирует внимание на разработке и переработке окисленных золотосодержащих руд. Рассматривается применение методов орошения, сорбции и кислотной промывки, а также десорбции и реактивации угля для извлечения золотосодержащих руд.
Ключевые слова:
орошение, сорбция, кислотная промывка, десорбция угля, реактивация угля, электролиз, кучное выщелачивание, золотосодержащие руды
Цель исследования: Целью исследования является разработка обоснованной технологии добычи и переработки золотосодержащих руд с учетом геолого-технических характеристик рудного тела, условий залегания, минерального состава и современных методов извлечения золота. Работа направлена на повышение экономичности, эффективности, снижение производственных затрат и минимизацию экологических затрат.Актуальность темы: Разработка месторождений полезных ископаемых играет важную роль в экономическом развитии регионов и государств. Золотодобыча является одним из ключевых направлений горнодобывающей промышленности, обеспечивающей не только сырьевые потребности промышленности, но и значительный вклад в финансовую систему страны. В современных условиях развитие горнодобывающей отрасли требует применения передовых технологий, направленных на повышение эффективности добычи, минимизацию потерь и снижение негативного воздействия на окружающую среду.Качественная характеристика руды определяется по результатам технологических исследований руд коры выветривания, которые проводятся с целью определения пригодности руд для обогащения способом подземного (ПВ) и кучного выщелачивания (КВ).Целью концептуальной разработки проекта площадки кучного выщелачивания является сведение к минимуму воздействия на окружающую среду при максимальном использовании местных материалов.Для проведения кучного выщелачивания при производительности карьера 900 тыс. т. руды в год проектируются следующие параметры кучного выщелачивания, приведенные в таблице 1.Таблица 1. Параметры площадки кучного выщелачивания.Объёмная масса руды, подготовленной для укладки, составляет 1,58т/м3.Площадка кучного выщелачивания будет строиться поэтапно, необходимое количество модулей рассчитывается в соответствии с годовой производительностью карьера по руде.Куча будет орошаться раствором цианида натрия посредством системы труб с разбрызгивающими насадками или капельницами. Система включает в себя 2 основных трубопровода, идущих от насосов в прудах – коллекторах пустого и промежуточного раствора. Трубопровода проходят вдоль площадки КВ вблизи возвратного коллектора. В основании каждого модуля КВ оба трубопровода соединяются вентилями и прокладываются до вершины штабеля. Трубопроводы, подающие раствор, распределяют его по отводящим трубам, расположенным на расстоянии 10м и протягивающимся вдоль всего модуля. Капельные оросители располагаются по сети 10х10 м вдоль отводящих труб. Каждый ороситель оборудован регулятором давления, для обеспечения равномерной подачи раствора по всему штабелю. Расход раствора составляет 10 л/час на м2. Эта система должна быть заглублена на 300 мм для защиты от морозов в зимнее время. Система труб и насосов должна обеспечивать подачу пустого и промежуточного раствора в среднем (55+125) м3/час, максимум 192 м3/час.Расход раствора должен контролироваться, например, с помощью лотков Маршалла, которые устанавливаются в каждом коллекторе у основания трубопровода.Раствор просачивается через руду, растворяя золото и серебро. Полученный золотосодержащий раствор собирается в системе дренажных труб, уложенных в слое над гидроизоляционным основанием кучи.Сеть перфорированных сборных труб, уложенных на защитном покрытии, позволяет осуществлять сбор насыщенного или промежуточного растворов. Дренаж из этих труб будет осуществляться в основании нижней берме, где сооружена 300 мм перфорированная труба, которая направляет сборный раствор к выходу из модуля. Трубы для сбора растворов в основании кучи выполняют две функции. Они обеспечивают оперативный сбор растворов, а также служат гарантией того, что основание кучи не будет перенасыщаться растворами, что могло бы послужить причиной нестабильности штабеля.Далее раствор доставляется по магистральным 250 мм трубам в распределительный бак, где производятся замеры, оттуда раствор доставляется по трубопроводам или в пруд насыщенного раствора или в промежуточный пруд. Трубы проложены в центральной кювете, большего диаметра, покрытой пленкой ПВХ. Центральная кювета служит для сбора раствора в случае перелива и отводит его вниз от основания кучи в пруд насыщенного раствора. Центральная кювета и магистральные трубы продляются по мере сооружения новых модулей выщелачивания.Для сбора и циркуляции растворов проектируется строительство коллекторов или прудков. Предусматривается 4 коллектора для трех растворов - пустого, обогащенного и промежуточного и одного коллектора для технологической воды и перелива. Последний планируется располагать ниже площадки кучного выщелачивания, основное его предназначение - разгружать переполнение коллекторов в ливневый период. Размеры коллекторов для растворов планируются одинаковыми - 40х40 м, глубиной 5 м. Объем каждого составит приблизительно 6300м3. В соответствии с рельефом участка работ, коллекторы необходимо сооружать таким образом, чтобы ёмкость каждого пруда на ¾ была сооружена в грунте и на ¼ возвышалась над поверхностью. Берма вокруг пруда сооружается из глинистого материала, который тщательно уплотняется. Все прудки оборудуются переливными кюветами.Насыщенные технологические растворы (с содержанием золота 0,2-1,5 г/м3) из коллектора нагруженного раствора перекачиваются на сорбционный узел, где они параллельно или последовательно (схема будет выбрана после опытных работ) обрабатываются в сорбционных колоннах с активированным углем. Обеззолоченный раствор после добавок реагентов направляется на повторное использование в коллектор пустого раствора и далее поступает систему орошения модулей рудного штабеля.После кислотной обработки, уголь, насыщенный золотом и серебром, перекачивается на углевозы и направляется на десорбцию. Десорбция осуществляется при температуре 125C и давлении 4 атмосферы.При полном процессе сорбции-десорбции узел содержит 6 изолированных угольных сорбционно-десорбционных колонн диаметром 1.4м, каждая из которых содержит 1500кг гранулированного угля (6х12 меш). Шесть колонн соединены трубами таким образом, что они работают как 3 пары. Каждая пара может работать при режиме сорбции, когда золото осаждается на угле, и десорбции, когда золото извлекается из нагруженного угля.Насыщенный уголь собирается в баке кислотной промывки, где он обрабатывается разбавленной соляной кислотой с целью удаления карбоната кальция. Затем промытый кислотой уголь ополаскивается с целью удаления остатков кислоты и затем подается в цикл десорбции. Конечной продукцией предприятия кучного выщелачивания руд, получаемой на месте будет нагруженный уголь. Содержание золота в нагруженном угле согласно расчёту составит 2974 г/т, содержание серебра – 1026 г/т. Количество угля необходимое на цикл составит 750 кг. Недельный оборот угля оценивается в 7.4м3.Дальнейший процесс переработки переходит в металлургическую стадию.Золото извлекается из угля с использованием модифицированной автоклавной системы Задра. Раствор, содержащий гидроокись натрия и цианид натрия, нагревается до температуры 125C и прокачивается через уголь в автоклаве. Золото и серебро из угля выделяется в раствор, который затем подается на электролиз. Освобожденный от металлов уголь восстанавливается и возвращается обратно в цикл сорбции. Обычно количество угля, участвующем в этом цикле составляет 6т, для этого требуется одна колонна диаметром 1,6 м, высотой 7,2 м.Для удаления примесей, таких как сорбированные органические вещества, и для восстановления химической активности угля, он реактивируется термическим способом во вращающейся печи.Печь работает на дизельном топливе при температуре, приблизительно 650C. Из печи уголь подается в охлаждающий бак, в котором он охлаждается и смачивается. Остаточное содержание золота в реактивированном угле оценивается по аналогии с действующими объёктами в 50 г/т, серебра – 100г/т.Золото и серебро извлекаются из насыщенного сорбционного раствора при помощи двух электролизеров, работающих параллельно. Насыщенный сорбционный раствор перекачивается насосом через электролизеры, а затем - в бак обеззолоченных растворов для повторного использования в следующем цикле.Электролизеры рассчитаны на получение металлических шламов, содержащих золото и серебро, часть которых выпадает на дно электролизной ванны, а часть осаждается на катодной сетке. Когда на катоде собирается достаточное количество металла, электролизер отключается, раствор дренируется в бак обеззолоченного раствора. Для удаления скопившегося металлического шлама катоды промываются водой. Шлам удаляется из ванны с помощью переносного насоса и фильтрующей установки.Полученный металлический кек удаляется с фильтра и направляется в сушилку для высушивания. Высушенный кек помещается в печь Доре вместе с флюсами, где он плавится и отливается в слитки Доре для транспортировки.Шлак от плавки собирается и повторно плавится для извлечения остатков металла.Данная разработка окисленных золотосодержащих руд позволяет выгодно извлекать руду с минимальными потерями.
Номер журнала Вестник науки №3 (84) том 4
Ссылка для цитирования:
Умнова М.В. РАЗРАБОТКА ОКИСЛЕННЫХ ЗОЛОТОСОДЕРЖАЩИХ РУД // Вестник науки №3 (84) том 4. С. 573 - 580. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/22014 (дата обращения: 20.05.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+